În urmă cu mai mult de două decenii s-a petrecut cel mai grav accident nuclear din istorie, fapt ce a pus serioase semne de întrebare asupra folosirii energiei atomice. Deşi aceast tip de energie se obţine fără mari eforturi şi fără infrastructură foarte dezvoltată, energia atomică e cea mai periculoasă deoarece distrugerile pe care le poate provoca în cazul unei defecţiuni sunt aproape nemăsurabile.

În dimineaţa zilei de 26 aprilie 1986, o explozie a reactorului Unităţii 4 a centralei electrice nucleare din Cernobîl, Ucraina, a dus la eliberarea în atmosferă a unui nor de praf. Acest nor conţinea de mai multe ori radiaţia creată de bombele atomice aruncate asupra oraşelor nipone Nagasaki şi Hiroshima la sfârşitul celui de-al Doilea Război Mondial.

Praful radioactiv a căzut sub formă de ploaie pe întinderi mari de păduri şi teren agricol pe întreaga emisferă nordică. Efectele continue pe care le-a avut expozia de la Cernobîl asupra sănătăţii umane, asupra economiei şi a mediului sunt aproape incalculabile. Efectele sale vor fi simţite timp de mulţi ani şi în viitor.

Centrala electrică de la Cernobîl a fost construită în anul 1977 la Pryp’yat, la câteva mile de oraşul Cernobîl, aproape de graniţa dintre Belorusia, Rusia şi Ucraina, atunci aparţinând URSS. Proiectarea celor patru reactoare de la fabrica din Cernobîl a fost crucială pentru succesiunea de evnimente care a dus la ieşirea de sub control a Unităţii 4 în timpul accidentului. Acest tip de reactor cu apă presurizată nu a fost construit în afara URSS-ului şi era foarte diferit de reactoarele folosite în alte părţi ale lumii pentru că era conceput pentru a produce plutoniu pentru explozibili nucleari precum şi energie electrică. O construcţie neobişnuită

Asemenea altor centrale electrice nucleare, proiectul societic avea un miez de reactor care conţinea tije de combustibil radioactiv de uraniu. Aceste tije de combustibil erau înconjurate de un moderator care reducea viteza reacţiei nuleare producătoare de căldură la un nivel controlabil. În reactoarele de la Cernobîl au fost folosite ca moderator locuri de grafit.

1

În grafit se aflau încastrate tije de control din bor. Tijele de control absorbeau neutronii produşi şi acţionau reacţia în lanţ din tijele de combustibil. Controlorii reactoarelor puteau să ridice şi să coboare aceste tije pentru a modifica nivelul de producţie de căldură. Căldura emanată de tijele de combustibil era înlăturată din miez de un agent de răcire – în acest caz apă normală aflată sub mare presiune. Apa – numită apă grea în domeniul energiei nucleare – era pompată în miez unde fierbea şi crea un jet de aburi extrem de calzi. Apa şi aburii erau separaţi într-un separator de aburi aflat lângă miez. Apa era pompată înapoi în miez, iar aburii treceau prin turbine producând energie electrică înainte de a se condensa şi a fi readuşi şi ei la miez. Reactorul era încapsulat într-un perete de beton şi oţel care era conceput astfel încât să păstreze întreaga radiaţie în interior.

Accidentul de la Cernobîl a apărut în timpul unui test în care reactorul mergea pe energie redusă. Testul era programat să coincidă cu o închidere de rutină a reactorului. În mod ironic, testul era conceput pentru a arăta că în timpul unei întreruperi a energiei electrice reactorul ar funcţiona în condiţii sigure. Pe lângă faptul că produc electricitate, reactoarele nucleare consumă electricitate pentru a acţiona pompele, compresoarele şi motoarele care ridică şi coboară tijele de control şi de combustibil, menţinând funcţionarea sigură a miezului. Majoriatea reactoarelor, inclusiv cele de la Cernobîl, primeau curent de la reţeaua de enegie electrică. Dacă această sursă de curent este întreruptă, reactoarele sunt alimentate cu energie electrică de la

2

◄ Centrala electrică nu-cleară de la Cernobîl. Foto-grafia a fost făcută în 1996, la scurt timp după o nouă scurgere din re-actorul în care problemele în-cepuseră cu ze-ce ani mai de-vreme.

generatoare de urgenţă cu petrol sau gaz până când sursa principală de curent îşi revine sau până când miezul reactorului este închis în condiţii de siguranţă. Există o întârziere între întreruperea sursei de curent principale şi pornirea generatoarelor.

Eşecul testului

Testul de la Cernobîl ar fi trebuit să arate că după întreruperea curentului, cantitatea de aburi provenită din miez ar fi fost suficientă pentru a acţiona turbina reactorului şi a genera energie electrică pentru a-i acţiona instalaţia esenţială de pompare până la cuplarea generatoarelor de urgenţă. Controlorii reactorului au estimat că în timp ce reactorul funcţiona cu propia putere, apa de răcire va fi pompată prin miez cu o viteză suficientă pentru ca reactorul să funcţioneze în siguranţă.

Nu se ştie exact ce s-a întâmplat cu Unitatea 4 în secundele de după începerea testului. Exploziile şi incendiul rezultat au distrus o mare parte din dovezi. Nu au supraviaţuit martori, dar majoritatea au trăit mai multe săptămâni înainte de a muri şi au putut ajuta investigatorii în reconstituirea evenimentelor. Experţii au arătat că structura reactoarelor sovietice cu apă presurizată era defectuoasă şi nesigură tocmai în condiţiile create pentru test; totuşi mulţi nu sunt de acord privind cauzele exacte.

Toţi ceilalţi reactori de aceeaşi construcţie au fost modificaţi pentru a împiedica un accident similar. În 1991, un incendiu dintr-un alt reactor de la Cernobîl, de data aceasta Unitatea 2, a subliniat lipsa de resurse, instrucţie a

3

◄ După explozia de la Cernobîl din 1986, oamenii de ştiinţă sovietici din domeniul nuclear au început să lucreze la procesul laborios – şi foarte periculos – de a construi un înveliş de siguranţă pentru reactorul nuclear distrus.

personalului şi proceduri adecvate de siguranţă la centrala din Cernobîl şi la facilităţile de pe întregul teritoriu al fostelor state sovietice în general, care a contribuit la accidente.

Începerea testului

După ce iniţial a fost mărită, cantitatea de apă din sistem a fost redusă pentru a stabiliza presiunea şi nivelul de apă din separator. Aceasta a dus la înlăturarea mai lentă a căldurii din miez şi nivelele de aburi din miez au început să crească. Toate acestea s-au întâmplat în câteva secunde şi operatorii nu erau conştienţi de pericole atunci când au început testul.

La patru secunde după orele 01:23 au închis aburii din turbine. Operatorii au crezut că astfel se va reduce reactivitatea în miez deoarece presiunea din circuitul de răcire ar creşte, nivelele de aburi ar scădea şi căldura ar fi înlăturată mai repede de la tijele de combustibil. Pentru a compensa, ei au retras toate tijele de control. Însă pentru că deja reduseseră cantitatea de apă din sistem chiar înainte de test, presiunea din interior nu a crescut după cum s-a prezis. În schimb, cantitatea de aburi a crescut la o rată enormă. O cantitate mai mare de aburi înseamnă mai puţină apă pentru răcirea tijelor de combustibil şi operatorii au început să coboare tijele de control pentru a încetini miezul, dar a fost prea târziu. Reacţiile nucleare din miez au crescut rapid producând şi mai mulţi aburi şi reducând mai departe apa de răcire.

La mai puţin de 40 de secunde după începerea testului, puterea reactorului era de peste 100 de ori mai mare decât putea să suporte structura sa. Cmustibilul a fost atât de fierbinte încât s-a transformat în gaz şi a reacţionat cu apa de răcire. Un jet exploziv de aburi a distrus reactorul, urmat la câteva secunde de un altul provocat de vaporii de uraniu care se dilatau. Aceste explozii au ridicat capacul de pe capsula de beton din jurul reactorului. Aerul a pătruns în interior şi a reacţionat cu moderatul de grafit fierbinte şi radioactiv creând monoxid de corbon gazos inflamabil şi incendiind reactorul. În total opt tone de substanţe puetrnic radioactive au fost aruncate din reactor şi împrăştiate în jurul zonei sau luate de vânt.

Urmările

Autorităţile sovietice au sperat că nimeni nu va observa. La 27 aprilie, Pryp’yat a fost evacuat. La 28 aprilie, staţiile de monitorizare suedeze au raportat creşterea enormă a radioactivităţii aerului şi au întrebat guvernul de la Moscova ce se întâmplase. După ce au ascuns adevărul, sovieticii au

4

admis că a avut loc un accident la Cernobîl, şi că incendiul de la reactor nu era încă sub control. Expunându-se unui risc foarte mare, pompierii au încercat să oprească scurgerile de radiaţie.

La 4 mai situaţia era sub control, dar mulţi membri ai echipajului de pompieri au fost condamnaţi la o moarte lentă datorită bolilor cauzate de radiaţii, în special a cancerului.

Trei oameni muriseră în explozie. Alţi 29 au murit în săptămânile următoare din cauză de arsuri şi boli provocate de radiaţii. Aproximativ 200.000 de alţi oameni care locuiau în zonele din jur au primit doze mari de radiaţii şi arsuri. Praful radioactiv a căzut sub formă de ploaie pe toată Ucraina, Belorusia şi Rusia. Nordul a transportat praf până în Siberia, Manchuria, Iran, Arabia, Franţa, Italia şi Marea Britanie. Multe ţări au fost nevoite să distrugă toate plantele comestibile cultivate în zonele contaminate. Multe dintre restricţii mai sunt valabile şi azi.

Fauna a fost grav afectată de radioactivitate. Multe defecte de naştere au fost înregistrate în rândul animalelor sălbatice şi domestice. În mod similar, copiii născuţi chiar după accident au avut o incidenţă neobişnuit de mare de probleme clinice.

5

◄ Pompieri purtând echipament de respiraţie cu mai multe straturi, şorţuri din plumb moale ş şalopete din plumb cauciucatese pregătesc să colecteze deşeuri contaminate de pe acoperişul reactorului de la Cernobîl.

Totuşi nu există nici acum dovezi ale unei creşteri mari a problemelor de sănătate grave în regiunea respectivă. Cancerul tirodian a crescut cu 1.000 la sută, dar această boală se poate trata relativ uşor şi nu a provocat multe cazuri de moarte. Totuşi, posibilitatea de a fi diagnosticat cu o boală terminală a determinat a mare parte a populaţiei din nordul Ucrainei să sufere de anxietate şi de depresie.

Costul econimic al accidentelor a fost de trei miliarde dolari numai în Ucraina. Opinia publică s-a întors împotriva centralelor electrice nucleare după accidentul de la Cernobîl. Dificultăţile în acţionarea, şi mai important, închiderea reactoarelor nucleare a fost făcută publică şi, pe rând, multe guverne au interzis energia nucleară în ţările lor. Analiştii prezic că în următorii 20 de ani, multe ţări nu vor avea de ales şi vor fi nevoite să înceapă să genereze curent electric cu reactoare nucleare.

Energia nucleară

Încă din 1945, anul construirii bombei atomice, omenirea şi-a pus mari speranţe în utilizarea energiei nucleare pentru a acoperi o parte a necesarului energetic. În 1990 existau 435 de centrale nucelare operaţionale acoperind 1% din necesarul energetic mondial.

Într-un reactor nuclear se obţine căldură prin dezintegrarea atomilor radioactivi de uraniu-235. Aceasta este folosită pentru a produce abur care pune în mişcare motorul turbinelor, generând electricitate. U-235 este un izotop relativ rar al uraniului doar 0,7% din cantitatea totală de uraniu

6

Una dintre nenu-măratele animale, victime ale radio-activităţii de la Cernobîl, acest purceluş deformat s-a născut la o fermă din Beloru-sia în primăvara anului 1987, la aproape un an de la explozie.

►

disponibil. Restul este izotopul U-238. Un izotop este o formă a unui element identică chimic cu alţi izotopi, dar cu masă atomică diferită.

La fel ca şi combustibilii fosili, U-235 nu va dura o veşnicie. Există un anumit tip de reactor, numit reactor de „creştere”, care transformă U-238 într-un alt element radioactiv, plutoniu. Pu-239 poate fi utilizat pentru a utiliza căldură. Până acum doar şase ţări au construit astfel de centrale nucleare experimentale. Dintre acestea, reactorul nuclear francez Phénix are cel mai mare succes. Dacă acest tip de reactoare nucleare ar deveni uzuale, rezervele mondiale de uraniu ar ajunge mii de ani.

Concluzii pro şi contra energiei nucleare

Energia nucleară prezintă numeroase avantaje. Este economică: o tonă de U-235 produce mai multă energie decât 12 milioane de barili de petrol. Este curată în timpul utilizării şi nu poluează atmosfera.

Din păcate există şi câteva dezavantaje. Centralele nucleare sunt foarte scumpe. Produc deşeuri radioactive care trebuie depozitate sute de ani înainte de a deveni inofensive. Un accident nuclear poate polua zone întinse şi poate produce îmbolnăvirea sau chiar moartea a sute de persoane. În urma dezastrului de la Cernobîl, câteva ţări au hotărât să renunţe la utilizarea centralelor nucleare.

Cercetările se îndreaptă spre descoperirea unor noi surse alternative de energie ce sunt inepuizabile şi în acelaşi timp nepoluante, captate prin diferite instalaţii şi folosite în economie:

7

Energia solară. Multe ţări din lume au început din 1960 să capteze această energie, folosind sistemul fotovoltaic (panouri solare), reuşind să producă energie elctrică. Primele utilizări practice ale energie solare:

case solare: Japonia, Franţa, S.U.A., Australia; maşini solare de gătit: S.U.A., Mexic, India; centrale heliotermice: Franţa, Japonia, S.U.A.

Otilia Malomfălean, cls. a X-a IColegiul Naţional „Alexandru Papiu Ilarian”

8

Energia eoliană. Deşi are dezvantajul că este discontinuă, este utilizată de multă vreme pentru: punerea în funcţiune a morilor de vânt; la vasele comerciale cu pânze (Italia,

Olanda); la producerea de energie elctrică.

Energia mareomotrică. Litoralurile prezintă dovezi suficiente ale energiei valurilor. De-a lungul anilor, bătăile continue erodează stânca solidă. Însă folosirea acestui tip de enrgie pentru a genera eficient electricitate se dovedeşte a fi dificilă.